Primer estudio metagenómico de la microbiota en pequeños rumiantes y su impacto en la fiebre Q

El grupo ProVaginBIO de la Universidad CEU Cardenal Herrera (CEU UCH) realiza el primer estudio metagenómico global de la microbiota de pequeños rumiantes y reporta el impacto negativo de la fiebre Q en la microbiota ovina y caprina.

Los estudios metagenómicos están realizando en los últimos años avances importantes en el conocimiento de las poblaciones bacterianas naturalmente presentes en los animales y en la especie humana. Esto está permitiendo detectar especies bacterianas vinculadas con un estado saludable o incluso parámetros relevantes, como la fertilidad. En el caso del sector ovino y caprino, hasta la fecha no se había realizado un estudio que incluyera la microbiota respiratoria, fecal, de la glándula mamaria, reproductiva y sanguínea de forma conjunta en hembras y machos.

El grupo de investigación ProVaginBIO de la Universidad CEU Cardenal Herrera (CEU UCH) de Valencia, cuyo responsable es el doctor Ángel Gómez-Martín, ha liderado un estudio que ha empleado el análisis metagenómico para evaluar el impacto de Coxiella burnetii en la microbiota de ovejas y cabras abortadas y con parto normal, presentes en brotes clínicos de fiebre Q. “Hemos incluido una representación de las diferentes situaciones epidemiológicas (tasas de abortos entre el 10 y 70 %) que hemos visto a lo largo de los cuatro años que llevamos estudiando rebaños afectados por numerosas áreas de la geografía española”, según destaca el doctor Gómez-Martín.

Este patógeno es capaz de infectar a un amplio espectro de hospedadores domésticos y salvajes, entre los que se incluyen roedores, lagomorfos, carnívoros, herbívoros o aves. Se trata de una zoonosis en la que la especie humana se suele infectar especialmente de forma aerógena, aunque también a través de las picaduras de garrapatas en menor medida. El sector ovino y caprino se ve especialmente afectado por las altas tasas de abortos en los brotes clínicos de esta enfermedad. El estudio combinó el diagnóstico serológico de los animales con el empleo de la metagenómica y la q-PCR en muestras de sangre, heces, leche, nasofaringe, vagina, prepucio, así como en diversas muestras ambientales.

El estudio del Grupo ProVaginBIO de la CEU UCH, publicado en la revista científica One Health, ha reportado también que en todos los rebaños estudiados se produjeron diferencias en la microbiota de todas las localizaciones evaluadas entre hembras abortadas y no abortadas, tanto en términos de riqueza y uniformidad de la diversidad microbiana fecal, sanguínea, láctea y vaginal, así como disbiosis en localizaciones relevantes como glándula mamaria, vagina y nasofaringe. En base a ello, el estudio sugiere que no deberían descartarse consecuencias en la fertilidad, la producción y la calidad lechera o el tracto respiratorio.

En todos los rebaños estudiados por los investigadores, la riqueza bacteriana de la microbiota vaginal fue menor en las hembras abortadas, en comparación con las de parto normal. Es de destacar que, en todos los rebaños, las hembras abortadas tenían una microbiota vaginal significativamente diferente a la observada en las no abortadas, en el que destacaba un patrón de poblaciones bacterianas vinculadas a la infertilidad. Los problemas de infertilidad son ampliamente asumidos en rebaños bovinos con fiebre Q, pero escasamente estudiados en pequeños rumiantes. Uno de los rebaños, que presentó una elevada tasa de animales infectados y excretores de Coxiella burnetii, tenía una menor diversidad microbiana (filotipos) que los rebaños menos afectados y, una microbiota común en todos los animales, abortados y no abortados. “Es como si la barrera natural que forma la microbiota en el conjunto del rebaño se hubiera visto superada por la infección”, afirma el doctor Gómez-Martín. De hecho, en los otros rebaños con menor clínica y gravedad de la enfermedad pudo comprobarse que la microbiota de las hembras no abortadas difería significativamente de los animales abortados.

Entre otros resultados novedosos del análisis metagenómico, destaca por primera vez la abundancia de bacterias ácido-lácticas en la nasofaringe ovina y caprina, lo que puede jugar un papel importante en la salud del tracto respiratorio. También destaca el papel que la microbiota ambiental parece jugar a la hora de ‘sembrar’ la microbiota de diferentes localizaciones anatómicas. El ambiente podría actuar como un eje que comunique la microbiota de diferentes localizaciones anatómicas entre las que se incluyen poblaciones bacterianas beneficiosas para la salud. También han descrito nuevas especies bacterianas antes no reportadas en pequeños rumiantes, así como nuevos tropismos de especies ya conocidas.

Entre los resultados del estudio del Grupo ProVaginBIO de la CEU UCH, destaca la primera descripción de Coxiella burnetii en la nasofaringe del ganado caprino. Dado que es una bacteria que ocasiona graves neumonías en la especie humana, los autores del estudio destacan que no deberían infravalorarse las posibles consecuencias de este patógeno en el tracto respiratorio. Además, la evaluación de los parámetros de validez entre las diferentes muestras de este estudio, han determinado la idoneidad de la muestra de hisopo nasal para diagnóstico por q-PCR de Coxiella burnetii. Esta muestra evidenció una buena concordancia con la muestra vaginal y fecal.

Por otro lado, se ha determinado que no hubo diferencias significativas a la hora de detectar animales infectados con el empleo de la serología o q-PCR entre hembras abortadas y no abortadas. También se destacó la idoneidad de obtener numerosas muestras vaginales para el diagnóstico por q-PCR en los rebaños ovinos estudiados cuando se emplea sólo este tipo de muestra. Además, los investigadores de la CEU UCH concluyen que estudios basados únicamente en el diagnóstico serológico no reflejarían la situación epidemiológica real de las infecciones por Coxiella burnetii. Incluso, habría que tener en cuenta los falsos seropositivos en animales vacunados.

El estudio evidenció la presencia de sementales, hembras abortadas y no abortadas infectados y excretando en los rebaños afectados, lo que sugiere la necesidad de implementar estrategias de control y prevención en todo el colectivo. Por último, además de la contaminación ambiental presente en las camas, se describió por primera vez la contaminación de comederos por Coxiella burnetii, por lo que estos deberían de incluirse en los protocolos de limpieza y desinfección en los rebaños afectados por fiebre Q.